AI助台灣製造業轉型,應對全球貿易變局的關鍵策略

2025-01-09

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美國川普新政的高關稅政策與技術轉移壓力,而AI技術引入,在智慧製造、供應鏈管理還是設備維護領域,都是加速台灣企業的轉型升級的關鍵。

全球貿易變局,台灣製造業的AI轉型關鍵突圍術

隨著全球貿易的劇烈變化,而川普政府為代表的美國貿易政策,對全球經濟,特別是對台灣的製造業,又會帶來哪些影響呢?


提高關稅、出口管制以及強調「美國優先」的政策,使台灣企業面臨出口成本增加、技術轉移壓力與供應鏈調整等多重挑戰。同時,重新談判貿易協定的不確定性,以及要求台灣高科技企業增加對美的投資,都是讓台灣在全球經濟版圖中更進退兩難的因素。


若川普提高關稅,對台灣產業衝擊最大的將集中在資通訊(ICT)和汽車產業。資通訊方面,若美國以國安為由提高關稅,將直接影響台廠在全球供應鏈的競爭力。汽車產業則因零組件和整車進口成本上漲,加上原物料價格提升,恐大大影響獲利。


全球貿易壁壘加劇的衝擊

此外,貿易壁壘與出口限制的加劇,讓台灣製造業在國際市場中面臨更多競爭壓力。尤其是當其他國家對美國採取報復性措施時,台灣企業可能被迫夾在中間,不僅出口市場受到壓縮,原材料的取得與成本也面臨更大的波動。


這樣的全球變局,迫使台灣製造業必須重新審視企業發展模式,而AI逐漸成為製造業應對挑戰、尋求突破的關鍵技術。利用AI技術的應用,企業能夠實現智慧製造,優化生產效率,並降低在複雜國際情勢中的經營風險。


AI是製造業轉型的金鑰

GE Digital曾表示「2025年,全球製造企業中有80%的企業將會在生產過程中應用數據分析和人工智慧技術,以提高生產效率和品質」。


IDC也表示,到 2028 年,全球AI人工智慧支出將增加一倍以上,達到6,320億美元。這種成長的速度和範圍使AI人工智慧成為全球每個地區的經濟優先事項。


全球AI機器人市場正展現驚人的成長動能,根據Global Information的預測,市場規模將從現今的155億美元快速擴展至443億美元,年複合成長率達29.9%,而這反映了企業對提升生產效率、降低營運成本及改善服務品質的急迫需求。


由此可以看出AI在智慧製造中的應用,遠超過工廠的自動化。從供應鏈的智能調度,到設備的預測維護,再到生產過程中的即時品質檢測,AI正在全面革新製造業的運作方式,除了幫助企業快速適應政策變化,優化資源配置,還能開創新的商業模式。



2025以AI驅動台灣製造業升級

台灣製造業憑藉深厚的供應鏈實力,長期在全球市場佔有重要地位,出口值更佔總體出口70%,扮演國家經濟發展的關鍵角色。然而,隨著東南亞等新興製造國家快速崛起,加上全球經濟情勢變化,傳統仰賴大量生產、低毛利的營運模式已難以持續。


而其中生成式AI(GenAI)的發展備受矚目,企業對其工業應用需求殷切,而洛克威爾自動化公司(Rockwell Automation)發布的《2024年智慧製造報告》中顯示高達83%的受訪者計畫在2024年的營運中導入GenAI技術。協作型機器人、AMR、AGV、機械手臂等,和穿戴式裝置等創新科技也在2024年重點投資內,目的就是為了有效擴充及強化現有勞動力。


AI人工智慧已然成為製造業轉型升級的關鍵推手。透過深度學習技術,AI能大幅提升機器視覺、數據分析與決策能力,協助製造業擺脫低價競爭的困境。


對台灣而言,製造業作為出口主力產業,導入AI不僅能提升整體競爭力,使製造業得以實現少量多樣的彈性生產模式,同時提升營運效率與服務品質,推動工廠產線邁向全面智慧化的里程碑。



智慧工廠的全方位數據革新

無論是在智慧工廠的轉型進程,還是AI的進化中,數據都是一切優化的基石。工廠設備非常需要完整的數據監測機制,以確保生產系統的健康運作。這些關鍵數據主要來自兩大領域:IT(資訊技術)數據,包含訂單、原料與工單等營運資訊;以及OT(運營技術)數據,涵蓋機台運作狀態與環境參數。


透過物聯網/機聯網(IoT)技術,這些設備的運作數據得以被即時收集和分析。然而,在資源有限的情況下,數據收集應優先聚焦於瓶頸機台及其相關設備。這是因為瓶頸機台的效能直接影響整體產能,其數據的即時監控和分析可以帶來最顯著的效益提升。透過將瓶頸機台、其配套的廠務設備以及相關的檢測設備納入統一的數據監控網絡,工廠可以更快速地察覺異常、預防故障,並透過累積的數據進行持續改善。


這種數據導向的管理方式,不僅突破了傳統依賴經驗的限制,更為工廠建立起可預測、可量化的智能化運營體系。透過AI的加持,這些數據更能轉化為具體的決策指引,推動工廠向更高效、更智能的方向發展。


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生成式AI重塑生產管理新典範

利用IT跟OT的融合可以實現智慧工廠管理統一化的目標,使廠務作業更加透明化,生成式AI的導入更將工廠運營推向新高度,從被動的數據收集轉向主動的智慧決策。


生產排程優化方面,AI系統能夠同時考量多項複雜變數,突破傳統人工排程的限制,顯著減少資源浪費和作業延遲。特別在處理急單和產能調整時,系統能即時提供最佳化方案,協助企業靈活應對市場需求變化。


預測性維護:智能預防取代被動搶修

在製造業中,設備的突發性故障往往會造成重大的損失。為了避免這些意外停機帶來的高昂代價,越來越多企業選擇採用AI系統來監控設備運行的關鍵參數(如溫度、振動、速度等),即時識別潛在的故障風險,從而實現智慧預防。


例如,預側性疹斷系統,能夠精確預測設備異常並指出故障根源,大幅提升了維護效率。與傳統的被動搶修不同,AI驅動的系統能夠根據設備的歷史數據預測未來可能出現的故障,提前進行維護,從而減少停機時間,降低維護成本,並延長設備的使用壽命。


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AI助力打造品質零死角

AI結合AOI系統不僅能精確檢測空焊、變形、破損等傳統瑕疵,更能應對定義不明的複雜缺陷。這項技術突破了傳統AOI系統需預先定義瑕疵樣本的限制,為工業檢測帶來「擬人化」的判斷能力。


在當今少量多樣、產品快速迭代的生產環境下,AI的優勢更為突出。它能夠模擬並生成多樣化的瑕疵樣本,快速建立起完整的檢測資料庫,有效解決了訓練數據不足的問題。系統通過保留真實數據的學習機制,確保模擬樣本與實際情況的一致性,進而提升檢測可靠度。


以所羅門為例,採用的類神經網路技術能靈活處理不規則與複雜的檢測需求,包括瑕疵檢測、分類分級和計數等多樣化任務。透過直觀的使用者介面,視覺系統整合商和設備製造商得以輕鬆導入最新AI視覺檢測技術,為客戶提供更精準、高效的品質管理解決方案。這種創新不僅提升了檢測準確度,更大幅縮短了AI模型的部署時間,為製造業的品質控制樹立了新標準。


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供應鏈管理的智能升級與整合

生成式AI在風險預警和跨團隊協作方面徹底顛覆傳統做法。過去,供應鏈系統往往分散且難以完整匯出或匯入整合資料,導致資訊不即時也不流通,影響了決策效率。如今,利用數據平台與資料庫的整合,AI系統能夠分析和預測供應鏈中的風險,並提供即時的預警和最佳應對建議。不僅能迅速傳遞至相關部門,促進跨部門的協作,提升整體運營效率。



智慧工廠中的核心角色

在製造業中,各式各樣的機器人與機械手臂的應用已經成為提升生產效率、產品品質以及工作環境安全性的重要手段。隨著技術的進步,這些自動化工具不僅能夠執行基本的重複性操作,還能在更複雜的生產環境中發揮關鍵作用。以下是機器人和機械手臂在製造業中的幾個主要應用領域


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1.搬運與倉儲物流處理機器人協作提升效率與精確度

在高效的生產環境中,生產線的自動化至關重要。機械手臂廣泛應用於裝配與運輸線,實現生產過程的無縫對接與高效運行。從精確的組件安裝到最終包裝,每一環節均可由機器人協作完成。自動化生產線不僅減少人工錯誤,還能顯著提升生產速度。


在現代製造業中,機器人廣泛應用於料件搬運與物流處理,尤其是在倉儲與生產線間的物流作業中。不同類型的機器人協同合作,機械手臂精確搬運料件,AGV或AMR將物品運送至指定位置,並將其自動放入料架。這些操作提高了搬運效率,減少了人工搬運中的錯誤與事故。


2.包裝與分揀

機器人也廣泛應用於產品包裝和分揀的環節。無論是在食品、電子產品還是消費品的生產中,機械手臂都可以根據預設的標準,自動完成包裝、封裝以及分揀工作。例如,在物流行業中,機器人能夠根據不同尺寸和形狀的產品進行智慧化的包裝,從而提高包裝效率並確保包裝的整齊和安全性。


機器人與機械手臂在智慧工廠中的應用帶來的效益,不僅改變了傳統製造模式,也為企業帶來了顯著的生產力提升與長期競爭優勢。這些效益具體體現在多個方面,包括生產效率、品質控制、安全性、靈活性與成本控制等,並且隨著技術的進步,這些優勢將進一步擴大。


3.自動化裝配與組裝

在製造業中,裝配與組裝是最常見的應用場景之一,而機械手臂扮演著極其重要的角色,特別是在需要高精度和高重複性的組裝工作中。無論是電子產品的組裝、汽車零件的安裝,都必須能以極高的精確度和一致性完成每一個操作。例如,在汽車製造中,機械手臂能夠準確地將重型零件搬運並安裝到指定位置,保證車輛的組裝品質。


4.焊接與切割

焊接是製造業中另一項需要高精度和高重複性的作業。機器人,尤其是機械手臂,廣泛應用於各種焊接工作中,在固定的路徑上進行精確的焊接,從而保證焊接品質,並避免因人工操作造成的誤差。不僅如此,也被應用於金屬切割和激光切割等工藝,能夠在高精度的要求下切割複雜形狀的零件。


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從精準到高效,機器人+AI的效益大翻倍

全面提升生產效率與速度

機器人結合AI的自動化操作徹底革新生產流程。透過AI強化機器人的智慧化決策能力,能執行高重複性且精確的任務,並全天候運行、大幅縮短生產周期,提高整體產能。面對高需求或變化迅速的市場環境,這種高效模式助企業保持競爭優勢。


穩定提升產品品質與一致性

AI加上機器人可以讓整體在執行操作時更加精準與穩定,減少因人工造成的差異。特別是在需要高精度的製程中,AI可即時調整各式機器人的運作模式,即時調整,避免錯誤發生,顯著降低瑕疵率與重工率,進一步提升產品合格率。


大幅降低勞動成本與人力需求

機器人+AI的整合應用有效減少對人力的依賴,尤其在高風險、高重複性或高強度的作業中。AI不僅讓機器人執行效率更高,還能靈活應對多樣化的生產需求。這樣不僅減少了人力成本,也讓企業在成本效益上更具競爭力。


實現靈活性與智慧化生產

AI讓機器人不僅能執行預設任務,還具備學習與適應能力。例如,透過AI分析市場需求變化,機器人可自動調整生產流程,滿足小批量、多樣化甚至定制化生產需求,幫助企業更靈活地應對市場挑戰。


優化數據追蹤與生產分析

機器人與AI的結合可實現生產全過程的數據化管理,從生產參數到設備狀態都能即時監控。AI分析這些數據後,能精準預測設備故障進行維護,降低停機風險,進一步提升生產穩定性與可靠性。


提升資源利用率與環境效益

AI驅動的精確操作減少了材料浪費與能源消耗。透過AI優化資源分配,機器人能最大化使用效率,實現綠色生產。同時,高效的生產模式幫助企業減少碳排放,促進環境永續發展,提升企業的社會形象。



AI重塑智慧工廠

面對全球貿易的變動與日益激烈的競爭,台灣製造業的未來依賴於創新的技術突破,尤其是AI技術的應用。從生成式AI在生產管理的應用,到機器人與AI結合的智慧工廠,企業正在逐步實現生產的智慧化與數據化,提升生產效率和降低成本的目的。


AI技術的引入,台灣製造業不再僅依賴傳統的低成本優勢,而是透過精確的數據分析、智能預測和即時反應提升整體運營效率,實現少量多樣化的彈性生產,進一步拓展全球市場。未來,隨著生成式AI等新技術的快速發展,台灣製造業將能更靈活地應對國際政策變遷,並在智慧工廠的浪潮中走在世界前列。


參考資料:智慧製造現況報告川普2.0智慧轉型 AI 機器人挑大梁當工業4.0碰到AIIDCPWCIEK

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